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孔板流量計丈量自然氣品質流量不肯定度闡發

作者: 來歷: 宣布時候:2020-02-26 08:55:14

 【摘 要】孔板流量計屬于規范型節省式差壓流量計,按照其丈量自然氣品質流量計較公式可推知孔板流量計品質流量丈量的不肯定度來歷于六個方面:流出系數的不肯定度、可縮短性系數的不肯定度、丈量管內徑的不肯定度、孔板開孔直徑的不肯定度、差壓丈量的不肯定度、自然氣密度丈量的不肯定度。

弁言

跟著自然氣產業的不時成長和自然氣市場的不時拓寬,人們對商品自然氣計量手藝的研討和成長加倍正視。煤油自然氣行業接納孔板流量計作商業計量的約占95%以上,其計量機能間接影響到企業的經濟效益和用戶的好處。因此,對孔板流量計丈量自然氣品質流量的不肯定度停止詳盡的闡發就變得尤其首要。

1 孔板流量計丈量自然氣流量道理和計較公式

1.1 丈量道理

孔板流量計是由規范孔板、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器及流量計較機配套構成的差壓流量裝配,可丈量氣體、蒸汽、液體流量,具備布局簡略,維修便利,機能不變,利用靠得住等特色。

自然氣流經孔板時,流束在孔板處構成部分縮短,從而使流速增添,靜壓力下降,在孔板前后發生靜壓力差(差壓),自然氣的流速越大,孔板前后發生的差壓也越大,從而可經由過程丈量差壓來權衡流過孔板的自然氣流量巨細。這類丈量流量的方式因此能量守恒定律和活動持續性方程為根本的。

1.2 品質流量計較公式

自然氣品質流量計較公式如式(1):

孔板流量計丈量自然氣品質流量不肯定度闡發

式中:q m——品質流量;C ——流出系數;ε——可縮短性系數;?p——差壓;ρ1——自然氣在操縱前提下下游取壓孔處的密度;β——直徑比,β = dD ;d——操縱前提下孔板開孔直徑;D——操縱前提下上下游丈量管內徑。

2 不肯定度闡發

自然氣品質流量丈量不肯定度按式(2)預算:

自然氣品質流量丈量不肯定度按式(2)

式中:δC/C ——流出系數的不肯定度;δε/ε——可縮短性系數的不肯定度;δ D/D ——丈量管內徑的不肯定度;δ d/d ——孔板開孔直徑的不肯定度;δ?p/?p——差壓丈量的不肯定度;δρ1/ρ1——自然氣密度丈量的不肯定度。

2.1 流出系數的不肯定度

當0.1≤β<0.2時,其值為(0.7-β)%; 當0.2≤β<0.6時,其值為0.5%; 當0.6≤β≤0.75時,其值為(1.667β-0.5)%; 當D<71.12mm,應附加0.9(0.75-β)(2.8-D/25.4)%的不肯定度(D取mm);

當β>0.5且ReD<10000時,應附加0.5%的不肯定度。

2.2 可縮短性系數的不肯定度其值為3.5

?p κP1 %。

2.3 丈量管內徑的不肯定度

其值為0.4%。

2.4 孔板開孔直徑的不肯定度

其值為0.07%。

2.5 差壓丈量的不肯定度

當相信幾率為95%時,差壓丈量的不肯定度按式(3)預算:

差壓丈量的不肯定度

式中:ξ?p——差壓儀表的精確度品級;?pk——差壓儀表的量程;?pi——差壓丈量點。

2.6 自然氣密度丈量的不肯定度

自然氣密度能夠用自然氣密度計裝置于計量點上在線實測,也能夠按照響應立體處的靜壓、溫度等特征材料停止計較。今朝國際遍及接納后一種方式,按式(4)計較:

公式4

式中:Ma——干氛圍的摩爾品質;R——通用氣體常數;Za——干氛圍在規范參比前提下的緊縮因子;Zn——自然氣在規范參比前提下的緊縮因子;P1——自然氣在操縱前提下下游取壓孔處的絕對靜壓;T1——自然氣在操縱前提下的熱力學溫度;Z1——自然氣在操縱前提下的緊縮因子;Gr

——自然氣的實在絕對密度。

假定MaZn/RZa為定值,偏差可疏忽不計,則自然氣密度丈量的不肯定度按式(5)預算

 

密度丈量的不肯定度按式(5)預算

 

式中: δ P1/P1 ——自然氣在操縱前提下下游取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度; δT1/T1 ——自然氣在操縱前提下熱力學溫度丈量的不肯定度; δ Z1/Z1——自然氣緊縮因子丈量的不肯定度; δGr/Gr——自然氣絕對密度丈量的不肯定度。

(1)自然氣在操縱前提下下游取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度當相信幾率為95%時,自然氣在操縱前提下下游取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度按式(6)預算:

取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度

式中:ξp——壓力儀表的精確度品級;pk——壓力儀表的量程;Pi——絕對壓力丈量點,按式(7)計較:

Pi+pi+Pa (7)

式中:pi——表壓力丈量點;Pa——本地大氣壓。對組合丈量儀表應按組合丈量不肯定度求解。

(2)自然氣在操縱前提下熱力學溫度丈量的不肯定度

當相信幾率為95%時,自然氣在操縱前提下熱力學溫度丈量的不肯定度按式(8)預算:

取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度

式中:ξt——溫度儀表精確度品級;tk——溫度儀表的量程;Ti——熱力學溫度丈量點,按式(9)計較:

Ti=ti+273.15 (9)

對組合丈量儀表應按組合丈量不肯定度求解。

(3)自然氣緊縮因子丈量的不肯定度

自然氣緊縮因子按AGA NX-19計較,其丈量不肯定度為0.5%;按GB/T 17747.2-2011或GB/T 17747.3-2011計較,其丈量不肯定度為0.1%。 (4)自然氣絕對密度丈量的不肯定度取0.3%。

3 不肯定度計較實例

已知某孔板流量計丈量參數以下:

孔板開孔直徑d=45mm;

下游丈量管內徑D=200mm;

差壓?p=20kPa;

自然氣在操縱前提下下游取壓孔處的表壓p i=1.2 MPa;

本地大氣壓Pa=0.101325MPa;

自然氣在操縱前提下的溫度ti=30℃;

差壓儀表精確度品級0.2%,量程60kPa;

壓力儀表精確度品級0.2%,量程10MPa;

溫度儀表精確度品級0.5%,量程100℃。

可預算得:β=0.225,則有流出系數的不肯定度δC/C=0.5%;

可縮短性系數的不肯定度

取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度

丈量管內徑的不肯定度

δ D/D=0.4%;

孔板開孔直徑的不肯定度

δ d/d=0.07;

差壓丈量的不肯定度

取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度

自然氣在操縱前提下下游取壓孔處絕對壓力丈量的不肯定度

自然氣在操縱前提下下游取壓孔處絕對壓力測 量的不肯定度

自然氣在操縱前提下熱力學溫度丈量的不肯定度

自然氣在操縱前提下下游取壓孔處絕對壓力測 量的不肯定度

自然氣緊縮因子丈量的不肯定度

自然氣緊縮因子丈量的不肯定度

自然氣絕對密度丈量的不肯定度

自然氣絕對密度丈量的不肯定度

則可知自然氣密度丈量的不肯定度

則可知自然氣密度丈量的不肯定度

zui終有自然氣品質流量丈量不肯定度為:

zui終有自然氣品質流量丈量不肯定度

4 論斷

孔板流量計品質流量丈量的不肯定度首要來歷于六個方面:流出系數的不肯定度、可縮短性系數的不肯定度、丈量管內徑的不肯定度、孔板開孔直徑的不肯定度、差壓丈量的不肯定度、自然氣密度丈量的不肯定度。從以上幾方面動手就能夠有用下降孔板流量計品質流量丈量的不肯定度,進步其計量機能,為全社會愈來愈遭到正視的動力計量供給不變靠得住的計量數據。

 

 

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